بررسی خواص مکانیکی پلیمر پلی اکسی متیل تقویت شده با نانو لوله کربنی به کمک دینامیک مولکولی

Abstract

پلی‌اکسی‌متیلن (POM) به عنوان ترموپلاستیک یا پلاستیک گرما‌ نرم علاوه بر استحکام مکانیکی قابل قبول، چگالی بسیار کمتری از فلزات دارد. از این رو می‌تواند جایگزین خوبی برای فلزات غیرآهنی در صنعت باشد. در این تحقیق به منظور افزایش استحکام و بهبود خواص مکانیکی این پلیمر، از نانولوله‌های کربنی استفاده شده است. روش‌های تجربی بررسی این دسته از مواد به دلیل هزینه‌بر بودن، با محدودیت‌هایی روبرو است. لذا استفاده از روش‌های شبیه‌سازی در مقیاس میکروسکوپی می‌تواند راهکار مناسبی در مطالعه خواص و رفتار نانو کامپوزیت‌ها باشد. در این تحقیق از روش دینامیک مولکولی برای شبیه‌سازی خواص مکانیکی نانو‌کامپوزیت پلیمر پلی‌اکسی‌متیل که با نانولوله‌های کربنی تقویت شده است، استفاده می‌شود. با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی مشخص گردید که خواص مکانیکی پلیمر خالص نظیر مدول یانگ، تنش تسلیم و بیشترین تنش با مقادیر تجربی توافق خوبی دارد. همچنین این خواص با تقویت پلیمر با نانو لوله‌های کربنی عامل‌دار شده با فلوئور(F) یا هیدروکسیل (OH) در یک ساختار نانوکامپوزیتی می‌تواند مدول یانگ را بین 3/44 تا 6/44 و تنش تسلیم را بین20 تا80 درصد به ترتیب برای این دو گروه عاملی افزایش دهد.